1.ARM的概念

嵌入式处理器种类繁多，有ARM、MIPS、PPC等多种架构。ARM处理器的文档丰富，各类嵌入式软件大多支持ARM处理器，使用ARM开发板来学习嵌入式开发是个好选择。基于不同架构CPU的开发时相通发的，掌握ARM架构之后，在使用其他CPU时也会很快上手。当然，作为产品进行选材时，需要考虑的因素就非常多了。

ARM，既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。ARM公司是32位嵌入式PISC微处理器技术的领导者，自从1990年创办公司以来，基于ARM技术IP核的微处理器的销售量已经超过100亿。

ARM公司并不生产芯片，而是出售芯片技术授权。其合作公司针对不同需求搭配各类硬件部件，比如UART、SDI、I2C等，设计不同的SoC芯片。

ARM公司在技术上的开放性使得它的合作伙伴既有世界顶级的半导体公司，也有各类中、小型公司。随着合作伙伴的增多，也使得ARM处理器可以得到更多的第三方工具、制造和软件支持，又使整个系统成本降低，使新品上市时间加快，从而具有更大的竞争优势。

基于ARM的处理器以其高速度、低功耗、价格低等优点得到非常广泛的应用，它可以应用于以下领域：

①为无线通信、消费电子、成像设备等产品提供可运行复杂操作系统的开放应用平台；

②在海量存储、汽车电子、工业控制核网络应用等领域提供实时嵌入式应用；

①     安全系统，比如信用卡、SIM卡等。

2.ARM体系架构的版本

ARM体系结构的版本就是它所使用的指令集版本。ARM架构支持32位的ARM指令集和16位的Thumb指令集，后者使得代码的存储空间大大减小。还提供了一些职能扩展功能，比如Java加速器、用以提高安全性能的TrustZone技术、智能能源管理、SIMD和NEONTM等技术。

还在使用的ARM指令集有以下版本。

(1)    ARMv4

这是当今市场上最老的版本，ARMv4只支持32位的指令集，支持32位的地址空间。一些ARM7系列的处理器个Intel公司的StrongARM处理器采用ARMv4指令集。

(2)    ARMv4T

增加了16位的Thumb指令集，它可以产生更紧凑的代码，与相同功能的ARM代码相比，可以节省超过35%的存储空间，同时具备32位代码的所有优点。

(3)    ARMv5TE

在1999年，ARMv5TE版本改进了Thumb指令集，增加了一些“增强型DSP指令”，简称E指令集。

这些指令集用于增强处理器对一些典型的DSP算法的处理性能，使得音频DSP应用可以提升70%的性能。许多系统在使用微控制器来进行各类控制的同时，还需要具备数据处理能力，传统的做法要么是使用更高级的处理器，要么是使用多个处理器。通过E指令集可以在一个普通CPU中增加DSP的功能，这在成本、性能、简化设计等方面都有优势。

(4)    ARMv5TEJ

在2000年，ARMv5TEJ版本中增加了Jazelle技术用于提供java加速功能。相比于仅用软件实现的Java虚拟机，Jazelle技术使得Java代码的运行速度提高8位，而功耗降低80%。

Jazelle技术使得可以在一个单核的处理器上运行Java程序、已经建立好的操作系统和应用程序。

(5)    ARMv6

在2001年，ARMv6问世。它在很多方面都有改进：存储系统、异常处理，最重要的是增加了对多媒体功能的支持。ARMv6中包含了一些媒体指令以支持SIMD媒体功能扩展。SIMD媒体功能扩展为音频/视频的处理提供了优化功能，可以使音频/视频的处理性能提高4倍。

ARMv6中还引入了Thumb-2和TrustZone技术，这是两个可选的技术。之前的版本中，ARM指令和Thumb指令分别运行于不同的处理器状态，执行不同指令集的指令前要进行切换。Thumb-2技术增加了混合模式的功能，定义了一个新的32位指令集，可以运行32位指令与传统16位指令的混合代码。真能够提供“ARM指令级别的性能”与“Thumb指令集别的代码密度”。TrustZone技术在硬件上提供了两个隔离的空间：安全域和非安全域，给系统提供了一个安全机制。

（1）       ARMv7

ARMv7架构使用Thumb-2技术，还使用了NEON技术，将DSP和媒体处理能力提高了近4倍，并支持改良的浮点运算，满足下一代3D图形、游戏物理应用以及传统嵌入式控制应用的需求。

凌阳教育，专注嵌入式人才培养13年，完善的培养方案，强大的师资，合理的课程安排，成功从小白蜕变为嵌入式工程师。想了解凌阳教育，或者获得更多嵌入式学习资料的免费下载，请点击www.sunplusedu.com访问凌阳教育官网